第11课 物理学的重大进展教案

第11课 物理学的重大进展教案
课程标准：
了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位。知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。
学习目标：
（1）识记：物理学家的成就；理解：经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位；相对论和量子论诞生的原因、意义；
（2）探究经典力学体系的特点，比较相对论、量子论与牛顿力学的关系。
（3）思考“日心说”与“地心说”相比的进步性，探究经典力学体系的特点、影响。认识科学真理需要勇于探索、执着追求的精神；
（2）科学理论在不断完善、创新，人类对客观规律的认识不断深入。
知识梳理：
一、经典力学
1、背景：（1） 不仅解放了思想，也对科学研究产生了重要影响。
（2）16世纪末17世纪初， 等人已认识到通过 观察自然界。
（3） 通过 证实外力的作用，发现 等物理学定律，开创了以 的近代科学，为 的创立奠定了基础。
2、标志： 年出版《 》，提出 等。
3、特征：形成一个以 为基础，以 为表达形式。
3、作用：
①经典力学体系的建立标志着近代科学的形成。
②促进了天文学发展：根据牛顿力学体系，人们发现了天王星和海王星。
③促进了光学、电磁学等与力学的统一，推动了物理学的发展。
④促进了资本主义的两次科技革命的出现和发展。
二、相对论的创立
1、背景：19世纪，随着物理学的发展，经典力学无法解释 新问题，面临挑战。
2、标志：20世纪初，德国物理学家 提出相对论，包含狭义相对论和 和 。
狭义相对论认为，物体运动时，质量会随着物体 增大而增加，同时，空间和时间也会随着物体运动的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应。
广义相对论认为，空间和时间的性质不仅取决于物质的 ，也取决于物质本身的分布状态。
3、意义：相对论的提出是物理学领域的一次重大革命，否定了经典力学的 ，揭示了 的本质属性， 发展了 ，推动物理学发展到一个新的高度。
三、量子论的诞生和发展
1、背景：19世纪末20世纪初， 的发现，使人们的认识深入到原子内部。实验表明， 不能用经典力学的理论来解释。
2、过程：
（1）诞生： 年，德国科学家 为解决热辐射疑点提出
（2）发展： 和 的推动。20世纪30年代， 建立起来。
3、意义：
（1）使人类对 的基本认识取得了革命性的进步成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。
（2）量子论与 一起构成 的基础，弥补了 的不足
（3） 推动了 的进步，开阔了视野，改了 。
疑问解答：
一、经典力学、相对论与量子论的关系
经典力学改变了自古以来人们的认识论和方法论。相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空观，但并非全盘否定牛顿力学。牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而相对论反映的是物体高速运动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展。牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速运动状态），包括在相对论体系中。量子论则是研究微观世界粒子运动规律的科学。量子论语相对论一起构成了现代物理学的基础。
二、近代科技产生和发展的原因有哪些？
⑴经济：商品经济的发展和资本主义生产关系的产生、发展是近代科技产生的前提和根本推动力。新航路的开辟、殖民扩张、工业革命也都推动了近代科技的发；
⑵政治：资产阶级民主政治的建立，欧洲国家的保护、奖励措施；
⑶思想：文艺复兴、宗教改革、启蒙运动打破了封建神学的束缚；
⑷精神：面向现实、重视实验、崇尚理性；
⑸科学家群体的不懈努力。
总之科技是由经济、政治、思想发展的程度决定的。
课堂探究
阅读下列材料：
材料一 北宋庆历五年(1045年)前后，布衣毕升创造了胶泥活字排印法……15世纪中叶，德国古登堡才采用活字印圣经……郭守敬等人参照前代历法，运用数学新成就，于至元十七年（1280年）修成新历，忽必烈赐名《授时历》，当年颁行天下。现在国际通用公里是罗马教皇格里高利于1582年颁行……。
——徐耀耀、徐高祉（《中国古代史》
材料二 ……欧洲在16世纪以后诞生出了已被证明是形成近代世界秩序的基本因素之一的现代科学，中国文明却没有能够在亚洲产生出与此相似的科学，其阻碍因素是什么？这个问题被人们称作“李约瑟问题”。
——张岂之《中国历史十五讲》
材料三 1662年，英国查理二世颁发特许状，成立“促进自然知识的伦敦皇家学会”。皇家学会的成员们已意识到技师与科学家之家进行合作的好处，鼓励并协调全国各专业的成果，以搜集可能促进科学知识的各种资料。
——斯塔夫里阿诺斯《全球通史》
材料四 牛顿将这一思想发展成为万有引力定律，他在其名著《自然哲学的数学原理》……一书中用了大量数据论证了这一定律……。这样，拉瓦锡使化学先前的所有混乱现象变为一条元素结合定律。他在自己于1789年出版的教科书《化学大纲》，提供了至今仍被使用的全新的术语……
——斯塔夫里阿诺斯《全球通史》
问题：1、根据材料一概括宋元时期的科技特点并简析其主要原因。
2、结合所学知识，分析材料二中明清时出现“李约瑟问题”的原因。


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